汽车发动机控制系统维修

发动机电子控制单元俗称电脑，是发动机的“大脑”，各种传感器则是发动机的眼睛和耳朵，执行器就是发动机的“手和脚”。

图1-9 所示为红旗7220发动机电子控制单元的外形图。

图1-9 红旗7220发动机电子控制单元的外形图

发动机电子控制单元采集各传感器的信号并进行处理和运算后，控制执行器动作，最终控制发动机机械系统的运转。

如图1-10所示为发动机电子控制单元的基本构成示意图。

主要由输入回路、A/D（Analogue/Digital模拟/数字）转换器、微处理器和输出回路组成。

图1-10 发动机电子控制单元的基本构成

1.输入回路

微处理器只能识别0至5V的方波状数字信号，但传感器输送给发动机电子控制单元的信号有两种，对应于不同的输入信号，输入回路的作用也不相同。

（1）数字信号 如霍尔式和光电式传感器、卡门涡旋式空气流量传感器以及各种开关的输入信号。其输入特性如图1-11a所示。

输入回路的作用就是对其进行削峰后转换成0至5V的方波状数字信号，如图1-12所示。

（2）模拟信号 如冷却液温度传感器、电位计式节气门位置传感器以及热线式空气流量传感器的输入信号。其输入特性如图1-11b所示。

输入回路的作用就是将信号波形的杂波滤去，并削峰后输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，如图1-12所示。

图1-11 数字信号和模拟信号

2.A/D（模拟/数字）转换器(www.xing528.com)

微处理器不能直接处理模拟信号。A/D转换器的作用就是将模拟信号转换成数字信号，如图1-13所示，然后输入微处理器进行处理。

图1-12 输入回路的作用

图1-13 A/D转换器的作用

3.微处理器

微处理器主要由以下三部分组成：中央处理器（CPU　Central Processing Unit）；数据存储器（RAM、ROM）；输入输出（I/O　Input/Output）接口。

（1）中央处理器 中央处理器是整个控制系统的核心，所有的数据都要在CPU内进行运算。它主要由进行算术和逻辑运算的运算器、暂时存储数据的寄存器、按照程序执行各装置之间信号传送及控制任务的控制器等组成。当接受到各传感器的信号后，中央处理器根据达到预先设计的要求进行算术运算和逻辑运算，并控制燃油喷射、点火、怠速以及排放等系统。

（2）存储器 存储器主要是用来储存信息资料。存储器一般分为两种，一种是能读出也能写入的存储器，叫随机存储器（RAM Random Access Memory）；另外一种是只能读出的存储器，叫只读存储器（ROM Read Only Memory）。

随机存储器主要用来存储计算机操作时的可变数据。如用来存储计算机输入、输出数据和计算过程中产生的中间数据等，根据需要，存储的数据可随时调出或更新。RAM在计算机中起暂时存储信息的作用，当电源切断时，所有存入RAM的数据会完全丢失。

在发动机运行过程中，为了长期保存存入RAM的某些数据，如故障码、空燃比学习修正值等，防止点火开关断开（“OFF”位）时这些数据的丢失，RAM一般都通过专用的电源后备电路与蓄电池直接连接，使它不受点火开关的控制。但如果专用电源后备电路断开或蓄电池上的电源线拔掉时，存入RAM的数据也会丢失。

只读存储器用来存储固定数据，即存放各种永久性的程序和永久性、半永久性的数据。如电子控制燃油喷射发动机系统中的一系列控制程序软件、喷油特性脉谱、点火控制特性脉谱以及其他特性数据等。这些信息资料一般都是在制造时由厂家一次性存入，运用中无法改变其中的内容，即计算机工作时，新的数据不能存入，需要时能读出存入的原始数据资料。当电源切断时，存入ROM的信息不会丢失，通电后又可以立即使用。

为了方便使用，又相继开发了几种新的不同类型的只读存储器，如PROM、EPROM、EEPROM等。PROM（Programmable ROM）为可编程只读存储器，这种存储器可由用户根据需要自行编写程序，但只能编写一次且使用时其信息不能改变。EPROM（Erasable Programma-ble ROM）为可擦除可编程只读存储器，其内部存储的程序可用紫外线照射的方法予以擦除（消除），然后再用专用编程器存入新的程序。EEPROM（Electronic Erasable Programmable ROM）为电子擦写可编程只读存储器，这种存储器在通电的情况下，就可进行擦除和重新编程。以上四种只读存储器，不管哪一种，当切断电源时，存入存储器的信息资料都不会丢失。

（3）输入与输出（I/O）接口 输入与输出接口是CPU与输入装置（传感器）、输出装置（执行器）间进行信息交流的控制电路，输入/输出装置一般都通过I/O接口才能与电脑连接。根据CPU的命令，I/O接口以所需要的频率接收输入信号，并按发出控制信号的形式和要求，以最佳的速度将输出信号送出（或送入中间存储器）。此外输入/输出接口还起着数据缓冲、电平匹配、时序匹配等多个作用。

4.输出回路

电脑输出的是电压很低的数字信号，用这种信号一般不能直接驱动执行器工作。输出回路的作用就是将这种低电压的数字信号转换成可以驱动执行器工作的控制信号。输出回路一般采用大功率的电子元件（如晶体管、场效应晶体管、达林顿管等），由微处理器输出的信号控制其导通和截止，从而控制执行器的供电或搭铁回路来控制执行器的动作。

目前的发动机电子控制单元除上述基本装置外，还增设了电源装置、电磁干扰保护装置、自检装置、后备系统等，将它们紧凑地组装在一起，既节省空间又使其工作更加可靠。